電鍍工藝鍍鎳最后課件

§6.3.1概述電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液鍍鎳層的性質(zhì)和用途鍍鎳液種類

第1頁/共160頁§6.3.1概述電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液第1頁/共1一、電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液1843年班特格爾鍍鎳1861年瓦特鍍鎳二戰(zhàn)后光亮、半光亮鍍鎳雙層鍍鎳三層鍍鎳復合鍍鎳再鍍鉻第2頁/共160頁一、電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液1843年班特格爾鍍鎳182二、鍍鎳層的性質(zhì)和用途顏色：銀白色略帶米黃色密度：8.9g/cm3原子量：58.71熔點：1453℃晶型結(jié)構(gòu)：面心立方具有鐵磁性第3頁/共160頁二、鍍鎳層的性質(zhì)和用途顏色：銀白色略帶米黃色第3頁/共1603耐蝕性鎳與空氣中的氧作用可形成保護性鈍化膜而使鎳具有良好的抗大氣腐蝕性能鎳容易鈍化，鈍化后化學穩(wěn)定性更高常溫下與空氣、水都不發(fā)生反應，耐稀酸、稀堿、有機酸，但會受濃鹽酸、稀硝酸、氨水、銨鹽、氰化物的腐蝕第4頁/共160頁耐蝕性第4頁/共160頁4電化學性能標準電極電位：-0.25V相對于鐵基金屬為陰極性鍍層

鎳鍍層往往多孔，常作中間層或底層40-50微米復合鍍SiCBNAl2O3ZrO2多層組合鍍層Cu/Ni/Cr降低孔隙率提高硬度提高耐磨性第5頁/共160頁40-50微米復合鍍SiCBNAl2O3ZrO2多層組合鍍層5腐蝕第6頁/共160頁腐蝕第6頁/共160頁6鍍鎳層的用途作為防護-裝飾性鍍層的底層或中間鍍層鍍鎳層具有良好的拋光性硬度高，用于需要硬度和耐磨性的場合也用于電鑄塑料成型模具熱放射鍍層第7頁/共160頁鍍鎳層的用途作為防護-裝飾性鍍層的底層或中間鍍層第7頁/共17(一)、黑鎳：常用于照相機零件、附件、建筑五金，鍍層內(nèi)含有硫化鎳，鍍后涂漆(二)、中間鍍層及底鍍層第8頁/共160頁(一)、黑鎳：常用于照相機零件、附件、建筑第8頁/共160頁8緞面第9頁/共160頁緞面第9頁/共160頁9絨面第10頁/共160頁絨面第10頁/共160頁10(三)、用于制造電阻體常用的是在陶瓷基體上進行的化學鍍鎳而獲得的電阻體(四)、用于制造金屬鏡(五)、用于電子和半導體元件的表面加工(六)、電鑄鎳：例如唱片模板的制造第11頁/共160頁(三)、用于制造電阻體第11頁/共160頁11（凸版）第12頁/共160頁（凸版）第12頁/共160頁12(七)、用于耐磨性的復合電鍍：分散微粒有氧化物（氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅、二氧化鈦、三氧化鎢）碳化物（碳化硅、碳化鉻、碳化鎢、碳化硼）第13頁/共160頁(七)、用于耐磨性的復合電鍍：分散微粒有第13頁/共160頁13(八)、用于其他作用的復合電鍍可作為自潤滑的分散粒子有二硫化鋁、石墨、氮化硼、氟化石墨、高分子氟化合物作為非粘接性的分散粒子有氟化石墨、聚四氟乙烯第14頁/共160頁(八)、用于其他作用的復合電鍍第14頁/共160頁14鍍鎳液種類多，最多的為瓦特鎳電解液大部分為弱酸性電解液堿性電解液主要有焦磷酸鹽體系堿性含氨的鍍鎳液三、鍍鎳液種類第15頁/共160頁鍍鎳液種類多，最多的為瓦特鎳焦磷酸鹽體系堿性含氨的鍍鎳液三、15按鍍液類型分：瓦特型（硫酸鹽－氯化物型）氯化物型氯化銨型氨基磺酸型-成本高氟硼酸鹽鍍鎳-鍍厚鎳中性檸檬酸鹽鍍鎳-鋅壓鑄件鍍鎳液分類第16頁/共160頁按鍍液類型分：鍍鎳液分類第16頁/共160頁16焦磷酸鹽鍍鎳堿性含氨的鍍鎳鍍黑鎳閃鍍鎳型醋酸鎳型全硫酸鹽鍍鎳第17頁/共160頁第17頁/共160頁17按鍍液酸堿性分：酸性鍍液堿性鍍液第18頁/共160頁按鍍液酸堿性分：第18頁/共160頁18按鍍鎳層的裝飾性：普通鍍鎳（暗鎳）半光亮鍍鎳全光亮鍍鎳第19頁/共160頁按鍍鎳層的裝飾性：第19頁/共160頁19按結(jié)構(gòu)特征分：單層鎳雙層鎳多層鎳第20頁/共160頁按結(jié)構(gòu)特征分：第20頁/共160頁20按電鍍工藝分：一般鍍鎳復合鍍鎳高硫鎳高應力鎳第21頁/共160頁按電鍍工藝分：第21頁/共160頁21按用途分類：一般裝飾鍍鎳硬鎳黑鎳消光鍍鎳第22頁/共160頁按用途分類：第22頁/共160頁22按鍍鎳沉積速度分：一般鍍鎳快速鍍鎳第23頁/共160頁按鍍鎳沉積速度分：第23頁/共160頁23鎳和其它金屬的合金Ni-CoNi-SnNi-PNi-AuNi-AgNi-Pd第24頁/共160頁鎳和其它金屬的合金Ni-Co第24頁/共160頁24光半亮鍍鎳光亮鍍鎳鎳封閉（復合鍍鎳）高應力鎳高硫鎳黑鎳電鑄鎳常見的電鍍鎳溶液種類普通鍍鎳(暗鎳)緞面鎳第25頁/共160頁光半亮鍍鎳光亮鍍鎳鎳封閉（復合鍍鎳）高應力鎳高硫鎳黑鎳電25§6.3.2瓦特鍍鎳工藝特點電極反應工藝規(guī)范溶液的配制工藝維護第26頁/共160頁§6.3.2瓦特鍍鎳工藝特點第26頁/共160頁26一、工藝特點

瓦特鍍鎳使用硫酸鎳，少量氯化物和硼酸為基礎的溶液，用這種溶液鍍出的鎳鍍層結(jié)晶細致，易于拋光，韌性好，耐蝕性比亮鎳好，沉積速度高，鍍層脆性小，與鋼鐵基體結(jié)合力好。鍍液維護容易，操作簡便，對廠房和設備的腐蝕小。在這種溶液中加入添加劑可以直接鍍出半光亮或光亮鎳，溶液還具有相當好的整平能力，較少毛坯磨光和省去工序間拋光。第27頁/共160頁一、工藝特點瓦特鍍鎳使用硫酸鎳，少量氯化物和硼酸為基礎27二、電極反應陰極陽極Ni2++2e-NiNi-2e-Ni2+2H++2e-H22H2O-4e-4H++O2第28頁/共160頁二、電極反應陰極陽極Ni2++2e-NiNi-228陽極材料陽極用可溶性鎳陽極防止鎳陽極鈍化加入一定量的氯化物鑄造鎳陽極軋制鎳陽極普通電解鎳板含硫電解鎳陽極第29頁/共160頁陽極材料陽極用可溶性鎳陽極鑄造鎳陽極軋制鎳陽極普通電解鎳板含29溶液的組成及操作條件瓦特型硫酸鎳/(g/L)250-300氯化鎳/(g/L)30-60氯化鈉/(g/L)硼酸/(g/L)35-40硫酸鈉/(g/L)硫酸鎂/(g/L)12烷基硫酸鈉/(g/L)0.05-0.1pH3-4溫度/℃45-60陰極電流密度/(A/dm2)1-2.5三、工藝規(guī)范：P120預鍍180-22010-1230-3520-3030-405-5.520-350.8-1.5第30頁/共160頁溶液的組成及操作條件瓦特型硫酸鎳/(g/L)250-300氯30硫酸鎳主鹽

氯化鎳或氯化鈉陽極活化劑硼酸pH緩沖劑硫酸鈉、硫酸鎂導電鹽12烷基硫酸鈉防針孔劑Ni(OH)2膠體第31頁/共160頁硫酸鎳主鹽氯化鎳或陽極活化劑硼酸pH緩沖劑硫酸31四、溶液配制氰化鈉溫水溶解1＋溫度<60度2

硫酸鎳氯化鎳或氯化鈉熱水溶解近沸水溶解硼酸加水至接近所需體積，溶液溫度保持40-50℃第32頁/共160頁四、溶液配制氰化鈉溫水溶解1＋溫度<60度2硫酸鎳熱水3230.1~1ml/L30%雙氧水1~3g/L活性炭60-65℃

攪拌2小時靜置過濾稀氫氧化鈉或稀硫酸調(diào)pH加添加劑第33頁/共160頁30.1~1ml/L30%雙氧水60-65℃攪拌2小33

添加劑的溶解方法

12烷基硫酸鈉用少量水將其調(diào)成糊狀，再加入100倍左右的沸水溶解，煮沸15-30分，澄清過濾，在不斷攪拌下加入鍍液香豆素用冰醋酸溶解或10倍的酒精溶解，然后用10倍乙醇質(zhì)量的熱水（80℃）稀釋，在不斷攪拌下加入鍍液第34頁/共160頁添加劑的溶解方法第34頁/共160頁34五、工藝維護種類溶解性殘渣鑄造鎳陽極溶解性好，但溶解不均勻多軋制鎳陽極溶解難，溶解均勻少電解鎳板溶解性居中，純度高較大陽極可使用電解鎳板或鑄造之后經(jīng)過滾軋的鎳板，也可使用電解鎳塊或活化鎳塊，用鎳塊時需要鈦藍，要用陽極套鎳陽極第35頁/共160頁五、工藝維護種類溶解性殘渣鑄造鎳陽極溶解性好，但溶解不均勻多35普通鍍鎳光亮鍍鎳半光亮鍍鎳多層鎳技術及其耐蝕性§6.3.3幾種典型的鍍鎳工藝規(guī)范第36頁/共160頁普通鍍鎳§6.3.3幾種典型的鍍鎳工藝規(guī)范第36頁/共136硫酸鎳氯化鎳或氯化鈉硼酸硫酸鈉和硫酸鎂12烷基硫酸鈉1、普通鍍鎳：P122第37頁/共160頁硫酸鎳1、普通鍍鎳：P122第37頁/共160頁372、光亮鍍鎳(含硫0.04~0.08%)：P130

添加劑光亮劑整平劑潤濕劑應力消除劑*除雜劑柔軟劑走位劑第38頁/共160頁2、光亮鍍鎳(含硫0.04~0.08%)：P130添加38溶液的組成及操作條件光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)250-300氯化鎳/(g/L)30-50硼酸/(g/L)35-40糖精/(g/L)0.8-1.01、4丁炔二醇/(g/L)0.4-0.5香豆素/(g/L)12烷基硫酸鈉/(g/L)0.8-0.12pH4.0-4.6溫度/℃40-50陰極電流密度/(A/dm2)1.5-3.0光亮鍍鎳工藝規(guī)范光亮鎳2250-30030-5035-400.6-1.00.3-0.50.1-0.20.08-0.123.8-4.545-552-4第39頁/共160頁溶液的組成及操作條件光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)250-30039鍍鎳光亮劑分類（1）第1類光亮劑（初級光亮劑）CSO2結(jié)構(gòu)特點—含有磺?；亦徑酋；胁伙柡吞兼I第40頁/共160頁鍍鎳光亮劑分類（1）第1類光亮劑（初級光亮劑）CSO40代表：糖精、苯磺酸、奈磺酸、對甲苯磺酰胺、磺酰亞胺、苯亞磺酸第41頁/共160頁代表：第41頁/共160頁41

作用：通過不飽和碳鏈吸附在陰極的生長點上，增大陰極極化；顯著減小晶粒尺寸，使鍍層出現(xiàn)一定程度的光亮性，但不能使鍍層全光亮。改善延展性，單獨使用，高電流密度區(qū)光亮，低電流密度光亮性差，當他與第2類光亮劑配合使用時，效果更好；用量較大1~10克/升，電解過程中，他們在陰極表面還原，成為硫化物進入鍍層，使鍍層含硫0.03~0.04%。第42頁/共160頁作用：第42頁/共160頁42（2）第2類光亮劑（次級光亮劑、發(fā)光劑）NO結(jié)構(gòu)特點—含有不飽和鍵COCCCCNNCN第43頁/共160頁（2）第2類光亮劑（次級光亮劑、發(fā)光劑）NO結(jié)構(gòu)特點43三氯乙醛吡啶或喹啉的季胺鹽可單獨適用

不可單獨適用整平作用添加甲醛代表：香豆素1、4－丁炔二醇及其衍生物甲醛第44頁/共160頁三氯乙醛可單獨適用不可單獨適用整平作用添加甲醛代表：第4444

作用：第2類光亮劑可獲得全光亮鍍層，明顯提高陰極極化，使陰極電位明顯負移，提高鍍液的分散能力、整平能力；但鍍層脆性增大，而且獲得光亮鍍層的范圍狹小，只有和第1類光亮劑配合使用，光亮范圍才能明顯擴大陰極分解，使鍍層含碳鍍層脆性增加濃度高時，容易使鍍層產(chǎn)生針孔第45頁/共160頁作用：第45頁/共160頁451類＋2類光亮平整內(nèi)應力小延展性高寬的光亮整平電流密度范圍第46頁/共160頁1類＋2類光亮平整內(nèi)應力小寬的光亮整平電流密度范圍第46頁/46（3）輔助光亮劑結(jié)構(gòu)特點—既含有初級光亮劑的C—S基團，又含有次級光亮劑的C—C基團。第47頁/共160頁（3）輔助光亮劑結(jié)構(gòu)特點—既含有初級光亮劑的C—S基團，又含47

代表：烯丙基磺酸鈉、烯丙基磺酰銨、

乙烯基磺酸鈉、丙炔磺酸鈉、

苯亞磺酸鈉

硫脲衍生物、吡啶羥基丙烷磺酸鹽、ATP(一種白色或淡黃色的固體，由硫脲和磺內(nèi)酯的反應而得，它是一種含硫和含氮化合物，是鍍鎳溶液的深鍍劑和雜質(zhì)掩蔽劑)、ATPN(S-羧乙基異硫脲甜菜堿)、LCDA(一種淡黃色的含硫化合物，有極強的走位作用和低電流區(qū)的光亮作用)等。第48頁/共160頁代表：第48頁/共160頁48作用：使光亮整平作用加快，防止或減少針孔的形成，降低次級光亮劑的消耗量增加光亮鎳與半光亮鎳層層間電勢差，提高耐腐蝕性第49頁/共160頁作用：第49頁/共160頁49注意初級光亮劑與次級光亮劑都可導致鍍層變脆第50頁/共160頁注意初級光亮劑與次級光亮劑都可導致鍍層變脆第50頁/共16050四代光亮劑

以醛類，香豆素，對甲苯磺酰胺為代表以丁炔二醇，奈二磺酸，糖精為代表以丁炔二醇與環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷或環(huán)氧氯丙烷的縮合物和糖精組合為代表，其中也加入苯亞磺酸鈉和烯丙基磺酸鈉等一些輔助光亮劑以丙炔醇衍生物和吡啶的衍生物為代表，初級光亮劑除糖精外，還有性能更佳的含硫化合物1、2、3、4、第51頁/共160頁四代光亮劑以醛類，香豆素，對甲苯磺酰胺為代表1、2、3513、半光亮鍍鎳(含硫0.003~0.005%)：P131

半光亮鎳幾乎都是作兩層鎳或三層鎳的底層半光亮鎳的穩(wěn)定電勢>光亮鎳的穩(wěn)定電勢＊＊第52頁/共160頁3、半光亮鍍鎳(含硫0.003~0.005%)：P13152溶液的組成及操作條件半光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)240-280氯化鎳/(g/L)45-60硼酸/(g/L)30-40冰醋酸/(mL/L)1-31、4丁炔二醇/(g/L)0.2-0.3香豆素/(g/L)甲醛/(mL/L)12烷基硫酸鈉/(g/L)0.01-0.02pH4.0-4.5溫度/℃45-50陰極電流密度/(A/dm2)3-4半光亮鍍鎳工藝規(guī)范半光亮鎳2280-30030-4035-400.6-1.00.3-0.50.15-0.300.15-0.200.13.8-4.255-603-4冰醋酸的作用主要是抑制零件表面出現(xiàn)的點狀腐蝕，并使表面光澤均勻細致。第53頁/共160頁溶液的組成及操作條件半光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)240-2853單層鎳：基體銅層鎳層鉻層＊＊4多層鎳技術及其耐蝕性孔隙率大內(nèi)應力大第54頁/共160頁單層鎳：基體銅層鎳層鉻層＊＊4多層鎳技術及其耐蝕性孔隙率大54大陰極小陽極普通組合鍍層容易出現(xiàn)直達基體金屬的黃色銹蝕物第55頁/共160頁大陰極小陽極普通組合鍍層容易出現(xiàn)直達基體金屬的黃色銹蝕物第555多層鎳的組合形式多層鎳的耐蝕性多層鎳中不同鎳層的電鍍工藝第56頁/共160頁第56頁/共160頁56（1）多層鎳的組合形式電鍍兩層鎳：銅/半光亮鎳/亮鎳/鉻第57頁/共160頁（1）多層鎳的組合形式電鍍兩層鎳：第57頁/共160頁57兩層鎳：基體半光亮鎳層光亮鎳層鉻層＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃銅層含S量0.003~0.005%；穩(wěn)定電勢-60mV含S量0.04~0.08%；穩(wěn)定電勢-220mV第58頁/共160頁兩層鎳：基體半光亮鎳層光亮鎳層鉻層＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃銅層58注意：鍍層含硫量越高，穩(wěn)定電勢（腐蝕電勢）越低或者說：“鎳層的穩(wěn)定電位隨硫含量的增加而變負”。第59頁/共160頁注意：鍍層含硫量越高，穩(wěn)定電勢（腐蝕電勢）越低或者說：“鎳層59

對鐵基體來說，半光亮鎳與亮鎳間的厚度比例為4：1；對鋅鑄件基體來說，半光亮鎳與亮鎳間厚度比例為3：2；實際生產(chǎn)時，雙層鎳的總厚度一般為20-40微米，半亮鎳的厚度，通常是總鎳層厚度的60％-80％，雙層鎳表面鍍覆的光亮鉻層一般控制在0.25微米左右；防護性能取決于半光亮鎳與光亮鎳層之間的層間電勢差，電勢差>125毫伏，才能使腐蝕集中于亮鎳層橫向發(fā)展而保護鋼鐵基體，一般通過降低半光亮鎳層含硫量的方法來增大層間電勢差；電鍍雙層鎳注意事項：第60頁/共160頁電鍍雙層鎳注意事項：第60頁/共160頁60

為了保證兩層鎳間的結(jié)合力，在生產(chǎn)時，應注意以下幾點：(1)鍍液要定期進行凈化處理。這是因為鍍液中添加劑不均勻，有有機雜質(zhì)、金屬雜質(zhì)積累等因素，會助長鍍層表面鈍化或內(nèi)應力增大，所以會使鍍層結(jié)合力變壞。

(2)鍍鎳層表面在空氣中和水洗時容易鈍化使電鍍雙層鎳層間的結(jié)合力下降，故在兩次電鍍之間應盡量減少鍍件在空氣中停留時間，并簡化中間水洗過程，零件可直接從半光亮鎳槽進入亮鎳槽。第61頁/共160頁第61頁/共160頁61(3)零件在空中移送時要極力防止鎳層表面鈍化，應盡量使周圍操作環(huán)境凈化。(4)在自動線上鍍雙層鎳，在半光亮鎳進入亮鎳槽時，應帶電入槽，以防產(chǎn)生雙極性電極現(xiàn)象。手工操作時，在掛具進出槽時，應減小電流，這樣可減輕雙極性電極現(xiàn)象。

(5)絕對不能將含硫的鍍鎳初級光亮劑帶入半亮鎳槽中，否則會降低鎳層之間的電位差。第62頁/共160頁(3)零件在空中移送時要極力防止鎳層表面鈍化，應盡量使周圍操62+電鍍?nèi)龑渔嚕恒~/半光亮鎳/高硫鎳/亮鎳/鉻銅/半光亮鎳/亮鎳/鎳封/微孔鉻銅/半光亮鎳/亮鎳/高應力鎳/微裂紋鉻第63頁/共160頁+電鍍?nèi)龑渔嚕旱?3頁/共160頁63銅/半光亮鎳/高硫鎳/亮鎳/鉻：基體半光亮鎳層光亮鎳層鉻層高硫鎳層＃＃＃＃＃＃＃＃銅層含S量0.003~0.005%；穩(wěn)定電勢-60mV含S量0.04~0.08%；穩(wěn)定電勢-220mV含S量0.1~0.2%；穩(wěn)定電勢-300mV第64頁/共160頁銅/半光亮鎳/高硫鎳/亮鎳/鉻：基體半光亮鎳層光亮鎳層鉻層高64注意：腐蝕最先集中在高硫鎳層半光亮鎳層：光亮鎳層＝1：1第65頁/共160頁注意：腐蝕最先集中在高硫鎳層第65頁/共160頁65浸泡時間對瓦特型鍍鎳和光亮鍍鎳開路電極電勢的影響條件：空氣攪拌，pH=2的硫酸鹽電解液第66頁/共160頁浸泡時間對瓦特型鍍鎳和光亮鍍鎳開路電極電勢的影響條件：第6666種類含硫量穩(wěn)定電勢半光亮鎳0.003~0.005%-60mV光亮鎳0.04~0.08%-220mV高硫鎳0.1~0.3%-300mV半光亮鎳、光亮鎳、高硫鎳含硫量及穩(wěn)定電勢比較第67頁/共160頁種類含硫量穩(wěn)定電勢半光亮鎳0.003~0.005%-60mV6750-80mV220-240mV第68頁/共160頁50-80mV220-240mV第68頁/共160頁68-60mV-220mV-300mV第69頁/共160頁-60mV-220mV-300mV第69頁/共160頁69電位差厚度調(diào)節(jié)第70頁/共160頁電位差調(diào)節(jié)第70頁/共160頁70（2）多層鎳的耐蝕性犧牲陽極型腐蝕分散型雙層鎳高硫鎳組合鎳封高應力鎳第71頁/共160頁（2）多層鎳的耐蝕性犧牲陽極型腐蝕分散型雙層鎳高硫鎳組合鎳封71

是指通過犧牲多層鎳組合鍍層中電勢較負的鍍層來延緩電勢較正的鍍層的腐蝕，從而使整個鍍層的耐蝕性能得到提高。犧牲陽極型：第72頁/共160頁犧牲陽極型：第72頁/共160頁72S，Br，Ni→半光亮鎳Br，Ni→全光亮鎳Tri，Ni→高硫鎳第73頁/共160頁S，Br，Ni→半光亮鎳第73頁/共160頁73雙層鎳耐蝕機理示意圖層狀柱狀第74頁/共160頁雙層鎳耐蝕機理示意圖層狀柱狀第74頁/共160頁74第75頁/共160頁第75頁/共160頁75亮鎳第76頁/共160頁亮鎳第76頁/共160頁76第77頁/共160頁第77頁/共160頁77三層鎳耐蝕機理示意圖第78頁/共160頁三層鎳耐蝕機理示意圖第78頁/共160頁78第79頁/共160頁第79頁/共160頁79

腐蝕分散型：微間斷鉻是以適當?shù)墓に?，在鉻層上形成大量數(shù)目的微孔隙或微裂紋，從而使腐蝕電流大大分散，以達到延緩腐蝕，使整個鍍層體系的耐蝕性提高的目的。第80頁/共160頁腐蝕分散型：微間斷鉻是以適當?shù)墓に?，在鉻層上形成大量數(shù)80微孔鉻微裂紋鉻M.C.CrM.P.Cr第81頁/共160頁微孔鉻微裂紋鉻M.C.CrM.P.Cr第81頁/共160頁81獲得微孔鉻的方法鎳封—微孔數(shù)穩(wěn)定，控制可靠、操作簡單鎳封之后鍍鉻微孔鉻第82頁/共160頁獲得微孔鉻的方法鎳封—微孔數(shù)穩(wěn)定，控制可靠、操作簡單鎳封之后82獲得微裂紋鉻的方法在鍍鉻溶液中添加硒的化合物（SeO42-）鍍鉻后用熱水處理鍍雙層鉻：第一層普通鍍鉻0.25-0.35微米第二層復合鍍鉻0.8-1.2微米在光亮鎳層上閃鍍高應力的薄鎳層后，

再鍍普通光亮鉻第83頁/共160頁獲得微裂紋鉻的方法在鍍鉻溶液中添加硒的化合物（SeO42-）83微裂紋鉻單層式雙層式PNS式改變鍍鉻工藝高應力鎳（沖擊鎳）普通光亮鉻層上有1-20條/cm2裂紋微裂紋鉻層上有300-800條/cm2裂紋第84頁/共160頁微裂紋鉻單層式雙層式PNS式改變鍍鉻工藝高應力鎳普通光亮鉻84鍍液種類孔隙腐蝕電流穿透速度常規(guī)鉻少、粗集中快常規(guī)鉻與微孔鉻微裂紋鉻的比較微孔鉻微裂紋鉻多、細分散慢第85頁/共160頁鍍液種類孔隙腐蝕電流穿透速度常規(guī)鉻少、粗集中快常規(guī)鉻與微孔鉻85全半高硫第86頁/共160頁全半高硫第86頁/共160頁86銅加速醋酸鹽霧試驗TT三層鎳-微孔鉻三層鎳-微裂紋鉻雙層鎳-鉻單層鎳-鉻三層鎳-微裂紋鉻三層鎳-微孔鉻雙層鎳-鉻單層鎳-鉻第87頁/共160頁銅加速醋酸鹽霧試驗TT三層鎳-微孔鉻三層鎳-微裂紋鉻雙層鎳-87第88頁/共160頁第88頁/共160頁88第89頁/共160頁第89頁/共160頁89第90頁/共160頁第90頁/共160頁90第91頁/共160頁第91頁/共160頁91電鍍四層鎳：

銅/半光亮鎳/高硫鎳/亮鎳/鎳封/微孔鉻第92頁/共160頁電鍍四層鎳：第92頁/共160頁92高硫鎳鎳封高應力鎳（3）多層鎳中不同鎳層的電鍍工藝第93頁/共160頁高硫鎳（3）多層鎳中不同鎳層的電鍍工藝第93頁/共160頁93

高硫鎳（含硫量為0.1％-0.3％，其厚度為0.25-lm）在普通鍍鎳槽中加入適當?shù)暮蛱砑觿﹣韺崿F(xiàn)高硫鎳第94頁/共160頁高硫鎳（含硫量為0.1％-0.3％，其厚度為0.25-94溶液的組成及操作條件高硫鎳硫酸鎳/(g/L)280-320氯化鎳/(g/L)40-50硼酸/(g/L)35-45苯亞磺酸鈉/(g/L)0.5-1.0糖精/(g/L)0.8-1.01、4丁炔二醇/(g/L)0.3-0.512烷基硫酸鈉/(g/L)0.05-0.15高硫鎳的工藝規(guī)范：P135第95頁/共160頁溶液的組成及操作條件高硫鎳硫酸鎳/(g/L)280-320氯95溶液的組成及操作條件高硫鎳pH3-3.5溫度/℃40-50陰極電流密度/(A/dm2)3-4電鍍時間/min2-3攪拌方式空氣攪拌或陰極移動過濾方式連續(xù)鎳層總厚度25微米高硫鎳0.25-1微米半光亮鎳層占總厚度的50%以上第96頁/共160頁溶液的組成及操作條件高硫鎳pH3-3.5溫度/℃40-50陰96高硫鎳的工藝流程前處理(除油、除銹)→陰極電解除油→陽極電解除油→二次水洗→稀酸活化→鍍半光亮鎳→鍍高硫鎳→鍍光亮鎳→水洗換掛具→鍍鉻→兩次水洗→干燥第97頁/共160頁高硫鎳的工藝流程第97頁/共160頁97高硫鎳注意事項：在電鍍?nèi)龑渔嚂r，要嚴防高硫鎳鍍液及光亮鎳鍍液進入半光亮鎳槽中，否則將引起鍍層耐蝕性降低，失去鍍?nèi)龑渔嚨囊饬x。添加劑應使鍍層具有足夠的延性，內(nèi)應力小，添加劑不會被活性炭吸附。鍍液具有足夠的穩(wěn)定性。鍍層表面要保持一定活性。高硫鎳不能鍍得太厚，否則表面鍍亮鎳時表面容易發(fā)霧。第98頁/共160頁高硫鎳注意事項：在電鍍?nèi)龑渔嚂r，要嚴防高硫鎳鍍液及光亮鎳鍍液98第99頁/共160頁第99頁/共160頁99

也稱復合鍍鎳。鎳封閉工藝是在一般光亮鍍鎳電解液中加入固體非金屬微粒（直徑<0.5微米）借助激烈攪拌，使之懸浮在溶液里，實現(xiàn)固相微粒與鎳離子共同沉積，并均勻分布在金屬組織中，在制品表面形成由金屬鎳和非金屬固體顆粒組成的致密鍍層，在這種鍍層上沉積鉻時，由于微粒不導電，所以微粒上無鉻層沉積，從而得到微孔型的鉻層。鎳封鎳封閉：第100頁/共160頁鎳封鎳封閉：第100頁/共160頁100鎳封的工藝條件：

P134溶液的組成及操作條件鎳封硫酸鎳/(g/L)300-350氯化鈉/(g/L)10-15硼酸/(g/L)35-40糖精/(g/L)0.8-1.01、4丁炔二醇/(g/L)0.3-0.4二氧化硅微粉/(g/L)10-25促進劑/(g/L)適量第101頁/共160頁鎳封的工藝條件：P134溶液的組成及操作條件鎳封硫酸鎳/(101溶液的組成及操作條件鎳封pH3.8-4.4溫度/℃50-55陰極電流密度/(A/dm2)2-5電鍍時間/min1-5攪拌方式強烈攪拌鎳封層厚度0.2-2微米第102頁/共160頁溶液的組成及操作條件鎳封pH3.8-4.4溫度/℃50-55102鎳封作用降低鍍鎳層的孔隙率和內(nèi)應力形成微孔鉻第103頁/共160頁鎳封作用降低鍍鎳層的孔隙率和內(nèi)應力第103頁/共160頁103鎳封鍍層的微粒種類Ni-SiO2Ni-Al2O3Ni-BaSO4Ni-高嶺土Ni-膨潤土Ni-玻璃Ni-石英Ni-金剛石Ni-滑石粉微粒厚度0.02-0.5μm壓縮空氣攪拌常用的微粒有硫酸鹽、硅酸鹽、氧化物、氮化物和碳化物等。第104頁/共160頁鎳封鍍層的微粒種類Ni-SiO2微粒厚度0.02-0.5μm104鎳封鍍層的共沉積促進劑EDTAAl2(SO4)3LB-5第105頁/共160頁鎳封鍍層的共沉積促進劑EDTA第105頁/共160頁105第106頁/共160頁第106頁/共160頁106第107頁/共160頁第107頁/共160頁107(1)鎳封閉使用空氣攪拌，并要合理排列送氣孔，控制氣流強度。(2)鎳封厚度0.2-2μm，厚度過大易“倒光”(3)pH值通?？刂圃?-5之間，pH過高，嵌入鍍層中的微粒顯著減少，pH過低，嵌入鍍層中的微粒過多，會造成鍍層“倒光”影響外觀。鎳封注意事項：第108頁/共160頁(1)鎳封閉使用空氣攪拌，并要合理排列送氣孔，控制氣流強度。108倒光是指漆膜干后有光澤，但在很短時間（數(shù)小時至數(shù)周）內(nèi)光澤就減退消失的現(xiàn)象。失光是指有光漆在固化成漆膜后沒有光澤，或光澤不足的現(xiàn)象。倒光與失光在現(xiàn)象上雖有差別，但產(chǎn)生的原因大致相同的。

第109頁/共160頁倒光是指漆膜干后有光澤，但在很短時間（數(shù)小時至數(shù)周）內(nèi)光澤就109(4)鎳封鍍層上沉積的普通光亮鉻層，厚度0.25-0.5μm，鉻層太厚，超過微粒的粒徑后，鉻鍍層會再一次連成片，稱為“搭橋”，降低微孔密度，影響孔蝕效果。第110頁/共160頁(4)鎳封鍍層上沉積的普通光亮鉻層，厚度0.25-0.5μm110生產(chǎn)維護陽極最好采用溶解性能較好的碳化鎳、含硫鎳板，采用陽極袋、陽極框零件必須緊緊扣在掛具上，根據(jù)其幾何形狀確定其懸掛方式和位置鍍件入槽沉積鎳封鍍層之前，必須先開動攪拌設備，再通電鍍件鍍完出槽時，必須將黏附在其表面的微粒和電鍍液沖洗干凈第111頁/共160頁生產(chǎn)維護陽極最好采用溶解性能較好的碳化鎳、含硫鎳板，采用陽極111鍍件從亮鎳槽中出來時，可以不經(jīng)水洗，直接進入鎳封鍍槽，動作要快，移動時間要短，要求帶電入槽要注意排除電鍍過程中的雙極性現(xiàn)象，采用彈性掛鉤鎳封溶液在使用數(shù)周后，需要進行大處理第112頁/共160頁鍍件從亮鎳槽中出來時，可以不經(jīng)水洗，直接進入鎳封鍍槽，動作要112第113頁/共160頁第113頁/共160頁113鎳封溶液的配制在光亮鍍鎳溶液中加入計算量的共沉積促進劑，充分攪拌取計算量的固體微粒，先用少量溫水、乙醇或丙酮等溶劑充分潤濕，調(diào)成糊狀，然后在激烈攪拌的情況下加入鍍液。繼續(xù)攪拌1h作用，使固體微粒在鍍液中均勻懸浮，經(jīng)短時間電解處理后，即可試鍍pH控制在3-4，調(diào)節(jié)10%H2SO4或稀NaOH或NiCO3第114頁/共160頁鎳封溶液的配制在光亮鍍鎳溶液中加入計算量的共沉積促進劑，充分114第115頁/共160頁第115頁/共160頁115注意微孔鉻的微孔數(shù)量不是越多越好若微孔數(shù)達到4×105/cm2以上，則鍍層的光亮度顯著下降，甚至變成灰白色，這種現(xiàn)象稱為“倒光”微孔數(shù)2×104/cm2—5×104/cm2為宜第116頁/共160頁注意微孔鉻的微孔數(shù)量不是越多越好第116頁/共160頁116微孔數(shù)目檢查方法：在微孔鉻上進行硫酸鹽酸性鍍銅或化學接觸鍍銅第117頁/共160頁微孔數(shù)目檢查方法：在微孔鉻上進行硫酸鹽酸性鍍銅或化學接觸鍍銅117第118頁/共160頁第118頁/共160頁118四層鎳汽車行業(yè)發(fā)展，對汽車輪圈外觀，耐腐蝕提出更高要求，原三層鎳已不能滿足要求，因此必須鍍四層鎳，其在半光亮鎳，高硫鎳，亮鎳上鍍一層復合鎳層，稱為鎳封閉(微孔鎳)，再鍍普通鉻(微孔鉻)，因此，而得到的裝飾-防護性鍍層，顯著地提高了鍍層的耐腐蝕性能，其原因在鉻層表面生成大量肉眼不可見的微型紋或微孔，這些均勻地分布的微孔，由于腐蝕電流分散在整個鍍層表面上，腐蝕電流密度大大降低，腐蝕速度也明顯地減緩。第119頁/共160頁四層鎳第119頁/共160頁119四層鎳的工藝流程前處理→二次水洗→陰極電解除油→清洗→陽極電解除油→二次水洗→稀酸活化→鍍半亮鎳→鍍高硫鎳→鍍光亮鎳→鎳封→二次水洗→換掛具換掛具→鍍鉻→兩次水洗→干燥第120頁/共160頁四層鎳的工藝流程第120頁/共160頁120注意在電鍍四層鎳時，嚴防將鎳封鍍液帶入其他鍍液中，否則將引起鍍層耐腐蝕性及表面外觀質(zhì)量變差，失去鍍四層鎳意義。第121頁/共160頁注意在電鍍四層鎳時，嚴防將鎳封鍍液帶入其他鍍液中，否則將引起121鋼鐵基體上最佳防護組合氰化銅→酸性光亮銅→半光亮鎳→高硫鎳→光亮鎳→鎳封→鉻第122頁/共160頁鋼鐵基體上最佳防護組合氰化銅→酸性光亮銅→半光亮鎳→高硫鎳→122

高應力鎳：在光亮鍍鎳層上再鍍一層應力很高且結(jié)合力良好的薄鎳層，然后，在標準鍍鉻槽中鍍鉻，因高應力鎳層應力大龜裂成微裂紋，鉻層也相應呈微裂紋狀。

高應力鎳：P136第123頁/共160頁高應力鎳：高應力鎳：P136第123頁/共160頁123高應力鎳的工藝流程：P136溶液的組成及操作條件高應力鎳氯化鎳/(g/L)220-250乙酸鈉/(g/L)60-80異煙肼/(g/L)0.2-0.5pH4.5-5.5溫度/℃30-35陰極電流密度/(A/dm2)4-8電鍍時間/min2-5攪拌方式空氣攪拌裂紋數(shù)/(條.cm-2)250-800第124頁/共160頁高應力鎳的工藝流程：P136溶液的組成及操作條件高應力鎳氯化124高應力鎳電解液的主鹽多采用氯化鎳，也可部分采用硫酸鹽，為了使鍍層有高的應力，常使用多種有機添加劑。第125頁/共160頁高應力鎳電解液的主鹽多采用氯化鎳，也可部分采用硫酸鹽，為了使125微裂紋數(shù)目檢查方法：在微裂紋鉻上進行鉻酸陽極處理或硫酸銅陰極電解處理將鍍層放大100-200倍觀察．微裂紋數(shù)目應該在300-800條/cm2第126頁/共160頁微裂紋數(shù)目檢查方法：在微裂紋鉻上進行鉻酸陽極處理或硫酸銅陰極126鎳鍍層要求

要求鍍層細致、均勻、結(jié)合牢靠、不起皮、不起泡。對于普通鍍鎳層，要求厚度必達到一定的要求。光亮鍍鎳，要求亮度均勻，不允許“起花”現(xiàn)象。多層鎳，主要考核各鍍層之間的結(jié)合力一定要好，絕不允許起殼、脫皮現(xiàn)象，同時還要保證各層應有的厚度，以達到抗腐蝕能力的要求。第127頁/共160頁鎳鍍層要求要求鍍層細致、均勻、結(jié)合牢靠、不起皮、不起泡127§6.3.4鍍鎳液中雜質(zhì)的去除方法

有機雜質(zhì)會使鎳鍍層烏亮、結(jié)合力明顯降低電鍍鎳層表面出現(xiàn)黑點和灰黑色有可能受到金屬雜質(zhì)的污染，尤其是受到鉛雜質(zhì)的污染可能性更大。第128頁/共160頁§6.3.4鍍鎳液中雜質(zhì)的去除方法

有機雜質(zhì)會使鎳鍍層烏128雜質(zhì)的影響及去除方法大多數(shù)電鍍鎳加工廠家對鍍鎳液的大處理均采用加雙氧水或高錳酸鉀進行氧化處理，以去除鍍液中的有機物和添加劑的分解雜質(zhì)。低電流密度電解堿化法去除雜質(zhì)酒石酸或檸檬酸作掩蔽劑去雜水除鐵劑第129頁/共160頁雜質(zhì)的影響及去除方法大多數(shù)電鍍鎳加工廠家對鍍鎳液的大處理均采129雙氧水一活性炭凈化處理采用雙氧水一活性炭凈化處理光亮鍍鎳溶液是行之有效的大處理方法之一。在攪拌下緩慢地加入雙氧水2-4mL/L(加入前先稀釋5-10倍，以利于發(fā)揮其作用，減少損耗)，繼續(xù)攪拌1h，使溶液中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，有機雜質(zhì)存在時也易被氧化，容易被活性炭吸附。加溫至70℃，使殘余雙氧水分解，以免光亮劑遭到破壞。在攪拌下加入稀的氫氧化鈉或氫氧化鎳或碳酸鎳，提高pH至5.5-6，使三價鐵離子形成氫氧化鐵沉淀。2Fe2+

＋H?O?＋2H+

→2Fe3+

＋2H?O第130頁/共160頁雙氧水一活性炭凈化處理采用雙氧水一活性炭凈化處理光亮鍍鎳溶液130堿化法去除雜質(zhì)將鍍液的pH值提高到6左右，使銅、鐵、鋅等異金屬雜質(zhì)成為氫氧化物Me(OH)n的形式沉淀，再經(jīng)過濾除去。第131頁/共160頁堿化法去除雜質(zhì)將鍍液的pH值提高到6左右，使銅、鐵、鋅等異金131

除雜劑也分兩大類：一類是選擇性化學沉淀劑，與雜質(zhì)金屬離子形成較大顆粒的化合物，使之產(chǎn)生沉淀；另一類是選擇性的螯合劑，與金屬雜質(zhì)形成螯合物，并且與鎳在鍍層中共沉積。

除雜劑法去除金屬雜質(zhì)第132頁/共160頁除雜劑也分兩大類：除雜劑法去除金屬雜質(zhì)第132頁/共16132鍍鎳溶液中雜質(zhì)的去除銅雜質(zhì)少量：電解法、掩蔽劑較多：亞鐵氰化鈉化學法2Cu2＋＋Na4[Fe(CN)6]→Cu2[Fe(CN)6]↓十4Na＋第133頁/共160頁鍍鎳溶液中雜質(zhì)的去除銅雜質(zhì)少量：電解法、掩蔽劑較多：亞鐵氰化133鋅雜質(zhì)少量：電解法、掩蔽劑較多：CaCO3—NaOH聯(lián)合高pH值處理法當鍍鎳液中鋅雜質(zhì)含量較高時，可先用CaCO3(或BaCO3)，提高鍍液pH至5.5左右，再用NaOH[或Ni(OH)2]提高鍍液pH值至6.2，加熱至65℃-70℃，攪拌30min-60min，靜置后過濾。第134頁/共160頁鋅雜質(zhì)少量：電解法、掩蔽劑較多：CaCO3—NaOH聯(lián)合高p134鐵雜質(zhì)雙氧水—CaCO3（或BaCO3）聯(lián)合高pH值處理法除雜劑先加30%的雙氧水1mL/L，將Fe2＋氧化為Fe3十，然后加熱至65℃-70℃，加入CaCO3(或BaCO3)提高pH值至5.5左右，攪拌30min-60min，趁熱過濾除去沉淀，再調(diào)整鍍鎳液的pH值和成分后，即可正常鍍鎳。第135頁/共160頁鐵雜質(zhì)雙氧水—CaCO3（或BaCO3）聯(lián)合高pH值處理法除135研制的除鐵劑B，只與鐵離子絡合。在電鍍過程中，鐵離子與鎳離子發(fā)生了共沉積，能獲得合格的鍍層，克服了常規(guī)處理的弊病。除鐵劑B第136頁/共160頁研制的除鐵劑B，只與鐵離子絡合。在電鍍過程中，鐵離子與鎳離子136除鐵劑FJ-N1FJ-N1為液體添加劑FJ-N1能與三價鐵生成一種可溶性絡合物，防止了氫氧化鐵的析出。FJ-N1能迅速使三價鐵還原成二價鐵，沉積到鍍層中去，且對鍍件的平整性、光亮度、延展性、抗蝕性等無任何影響。FJ-N1消耗甚微，僅限于鍍件帶出消耗。

可在生產(chǎn)過程中使用，不影響生產(chǎn)。

第137頁/共160頁除鐵劑FJ-N1FJ-N1為液體添加劑第137頁/共1137除鐵劑QF在光亮鍍鎳液中混入＞50mg鐵離子，鎳層就會產(chǎn)生毛刺或針孔。此時加入除鐵劑QF后，能改變鐵離子電位，迅速絡合到鎳層中，無須電解過濾。特別適用鋼鐵管狀件鍍鎳。

第138頁/共160頁除鐵劑QF在光亮鍍鎳液中混入＞50mg鐵離子，鎳層就會產(chǎn)生毛138六價鉻雜質(zhì)保險粉法、硫酸亞鐵法、鐵還原—堿沉淀法、電解法pH控制在9-9.5左右第139頁/共160頁六價鉻雜質(zhì)保險粉法、硫酸亞鐵法、鐵還原—堿沉淀法、電解法139硝酸根雜質(zhì)電解法(低pH值和高溫)NaHSO3稀溶液法鍍液pH＝1-2，溫度60℃-70℃，陰極電流密度先用lA/dm2-2A/dm2，使NO3-在陰極還原為NH3逸出，然后逐漸降低至0.2A/dm2，直至鍍液正常為止。電解法(低pH值和高溫)：亞硫酸氫鈉又稱酸式亞硫酸鈉、重亞硫酸鈉第140頁/共160頁硝酸根雜質(zhì)電解法(低pH值和高溫)NaHSO3稀溶液法鍍液p140第一步，通過赫爾槽試驗確定應加入的NaHSO3量；第二步，按計算量的110%在不斷強烈攪拌下慢慢加入稀NaHSO3溶液(以減少因生成SO2而過量消耗的HSO3-)，繼續(xù)攪拌約5min；第三步，按lmL/L-2mL/L量加入30%的H2O2，加溫(也可直接在熱的鍍鎳液中處理)到55℃-60℃；攪拌反應約lh，氧化殘存的NaHSO3并分解多余的H2O2。無需過濾、調(diào)pH值到工藝范圍即可試鍍。NaHSO3稀溶液法：第141頁/共160頁第一步，通過赫爾槽試驗確定應加入的NaHSO3量；NaHSO141有機雜質(zhì)雙氧水一活性炭法高錳酸鉀一活性炭法雙氧水一活性炭法用硫酸調(diào)鍍液pH=3.5，向其加入30%的雙氧水1mL/L-3mL/L，加熱鍍液至65℃-70℃，攪拌30min-60min；然后再加入3g/L-5g/L活性炭，攪拌30min左右后靜置過濾；分析化驗調(diào)整鍍鎳液成分及pH值后試鍍。第142頁/共160頁有機雜質(zhì)雙氧水一活性炭法高錳酸鉀一活性炭法雙氧水一活性炭法用142(1)用稀硫酸調(diào)整鍍鎳溶液的pH值達3左右(2)高錳酸鉀配成5％的水溶液，在劇烈攪拌下緩慢加入溶液中(3)加熱至60-80℃，持續(xù)攪拌2h，使其與高錳酸鉀加速氧化反應(4)在攪拌下加入氫氧化鎳或碳酸鎳，提高pH至5.5-6，使Fe3+形成氫氧化鐵沉淀(5)加入5％濃度的雙氧水，以還原過剩的高錳酸鉀，并使硫酸錳氧化成二氧化錳沉淀排除，此時溶液的淡紅色應已褪盡。操作時應邊加入雙氧水邊攪拌，同時觀察淡紅色褪除后停止加入雙氧水高錳酸鉀一活性炭法第143頁/共160頁(1)用稀硫酸調(diào)整鍍鎳溶液的pH值達3左右高錳酸鉀一活性炭法143(6)加入FJ—N5除銅劑，沉淀銅雜質(zhì)，加完后繼續(xù)攪拌30min(7)加入3-5g/L化學純粉末狀活性炭(加入前先調(diào)成糊狀)，繼續(xù)攪拌2h，使有機雜質(zhì)充分被吸附除去(8)靜置3-4h后過濾(9)調(diào)整pH值至工藝范圍，低電流通電處理，試鍍第144頁/共160頁(6)加入FJ—N5除銅劑，沉淀銅雜質(zhì)，加完后繼續(xù)攪拌3144油類雜質(zhì)十二烷基硫酸鈉—活性炭聯(lián)合法將鍍鎳液加熱至60℃左右；在攪拌下加入0.8g/L-1g/L十二烷基硫酸鈉，繼續(xù)攪拌60min(使十二烷基硫酸鈉對油類雜質(zhì)起乳化作用)；再加入3g/L-5g/L活性炭，攪拌30min后靜置過濾；分析化驗調(diào)整鍍液成分后試鍍。

第145頁/共160頁油類雜質(zhì)十二烷基硫酸鈉—活性炭聯(lián)合法將鍍鎳液加熱至60℃左右145§6.3.5不合格鍍鎳層的退除化學退除法電解退除法第146頁/共160頁§6.3.5不合格鍍鎳層的退除化學退除法第146頁/共161461、化學法：鋼鐵基體濃硝酸1000mL/L氯化鈉40g/L溫度50-60℃時間退凈為止（1）第147頁/共160頁1、化學法：鋼鐵基體濃硝酸1000mL/L氯化鈉40g/L溫1471、化學法：銅及其合金基體硫酸1份硝酸1份1%鹽酸少量溫度85℃（2）第148頁/共160頁1、化學法：銅及其合金基體硫酸1份硝酸1份1%鹽酸少量溫1481、化學法：銅及其合金基體間硝基苯磺酸鈉60-70g/L硫酸100-120g/L硫氰酸鉀0.5-1g/L溫度80-100℃時間至棕色膜（3）氰化鈉30g/L氫氧化鈉30g/L第149頁/共160頁1、化學法：銅及其合金基體間硝基苯磺酸鈉60-70g/L硫酸1492、電解退除法：鋼鐵基體鉻酐250-300g/L硼酸25-30g/L溫度20-80℃陽極電流密度3-7A/dm2（1）第150頁/共160頁2、電解退除法：鋼鐵基體鉻酐250-300g/L硼酸25-31502、電解退除法：銅及其合金、鋁、鋅硫酸1100-1250g/L甘油25-30g/L溫度35-40℃陽極電流密度5-7A/dm2（2）第151頁/共160頁2、電解退除法：銅及其合金、鋁、鋅硫酸1100-1250g/151第152頁/共160頁第152頁/共160頁152第153頁/共160頁第153頁/共160頁153第154頁/共160頁第154頁/共160頁154第155頁/共160頁第155頁/共160頁155第156頁/共160頁第156頁/共160頁156第157頁/共160頁第157頁/共160頁157第158頁/共160頁第158頁/共160頁158第159頁/共160頁第159頁/共160頁159感謝您的欣賞第160頁/共160頁感謝您的欣賞第160頁/共160頁160§6.3.1概述電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液鍍鎳層的性質(zhì)和用途鍍鎳液種類

第1頁/共160頁§6.3.1概述電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液第1頁/共161一、電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液1843年班特格爾鍍鎳1861年瓦特鍍鎳二戰(zhàn)后光亮、半光亮鍍鎳雙層鍍鎳三層鍍鎳復合鍍鎳再鍍鉻第2頁/共160頁一、電鍍鎳的發(fā)展歷史與瓦特型鍍鎳液1843年班特格爾鍍鎳18162二、鍍鎳層的性質(zhì)和用途顏色：銀白色略帶米黃色密度：8.9g/cm3原子量：58.71熔點：1453℃晶型結(jié)構(gòu)：面心立方具有鐵磁性第3頁/共160頁二、鍍鎳層的性質(zhì)和用途顏色：銀白色略帶米黃色第3頁/共160163耐蝕性鎳與空氣中的氧作用可形成保護性鈍化膜而使鎳具有良好的抗大氣腐蝕性能鎳容易鈍化，鈍化后化學穩(wěn)定性更高常溫下與空氣、水都不發(fā)生反應，耐稀酸、稀堿、有機酸，但會受濃鹽酸、稀硝酸、氨水、銨鹽、氰化物的腐蝕第4頁/共160頁耐蝕性第4頁/共160頁164電化學性能標準電極電位：-0.25V相對于鐵基金屬為陰極性鍍層

鎳鍍層往往多孔，常作中間層或底層40-50微米復合鍍SiCBNAl2O3ZrO2多層組合鍍層Cu/Ni/Cr降低孔隙率提高硬度提高耐磨性第5頁/共160頁40-50微米復合鍍SiCBNAl2O3ZrO2多層組合鍍層165腐蝕第6頁/共160頁腐蝕第6頁/共160頁166鍍鎳層的用途作為防護-裝飾性鍍層的底層或中間鍍層鍍鎳層具有良好的拋光性硬度高，用于需要硬度和耐磨性的場合也用于電鑄塑料成型模具熱放射鍍層第7頁/共160頁鍍鎳層的用途作為防護-裝飾性鍍層的底層或中間鍍層第7頁/共1167(一)、黑鎳：常用于照相機零件、附件、建筑五金，鍍層內(nèi)含有硫化鎳，鍍后涂漆(二)、中間鍍層及底鍍層第8頁/共160頁(一)、黑鎳：常用于照相機零件、附件、建筑第8頁/共160頁168緞面第9頁/共160頁緞面第9頁/共160頁169絨面第10頁/共160頁絨面第10頁/共160頁170(三)、用于制造電阻體常用的是在陶瓷基體上進行的化學鍍鎳而獲得的電阻體(四)、用于制造金屬鏡(五)、用于電子和半導體元件的表面加工(六)、電鑄鎳：例如唱片模板的制造第11頁/共160頁(三)、用于制造電阻體第11頁/共160頁171（凸版）第12頁/共160頁（凸版）第12頁/共160頁172(七)、用于耐磨性的復合電鍍：分散微粒有氧化物（氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅、二氧化鈦、三氧化鎢）碳化物（碳化硅、碳化鉻、碳化鎢、碳化硼）第13頁/共160頁(七)、用于耐磨性的復合電鍍：分散微粒有第13頁/共160頁173(八)、用于其他作用的復合電鍍可作為自潤滑的分散粒子有二硫化鋁、石墨、氮化硼、氟化石墨、高分子氟化合物作為非粘接性的分散粒子有氟化石墨、聚四氟乙烯第14頁/共160頁(八)、用于其他作用的復合電鍍第14頁/共160頁174鍍鎳液種類多，最多的為瓦特鎳電解液大部分為弱酸性電解液堿性電解液主要有焦磷酸鹽體系堿性含氨的鍍鎳液三、鍍鎳液種類第15頁/共160頁鍍鎳液種類多，最多的為瓦特鎳焦磷酸鹽體系堿性含氨的鍍鎳液三、175按鍍液類型分：瓦特型（硫酸鹽－氯化物型）氯化物型氯化銨型氨基磺酸型-成本高氟硼酸鹽鍍鎳-鍍厚鎳中性檸檬酸鹽鍍鎳-鋅壓鑄件鍍鎳液分類第16頁/共160頁按鍍液類型分：鍍鎳液分類第16頁/共160頁176焦磷酸鹽鍍鎳堿性含氨的鍍鎳鍍黑鎳閃鍍鎳型醋酸鎳型全硫酸鹽鍍鎳第17頁/共160頁第17頁/共160頁177按鍍液酸堿性分：酸性鍍液堿性鍍液第18頁/共160頁按鍍液酸堿性分：第18頁/共160頁178按鍍鎳層的裝飾性：普通鍍鎳（暗鎳）半光亮鍍鎳全光亮鍍鎳第19頁/共160頁按鍍鎳層的裝飾性：第19頁/共160頁179按結(jié)構(gòu)特征分：單層鎳雙層鎳多層鎳第20頁/共160頁按結(jié)構(gòu)特征分：第20頁/共160頁180按電鍍工藝分：一般鍍鎳復合鍍鎳高硫鎳高應力鎳第21頁/共160頁按電鍍工藝分：第21頁/共160頁181按用途分類：一般裝飾鍍鎳硬鎳黑鎳消光鍍鎳第22頁/共160頁按用途分類：第22頁/共160頁182按鍍鎳沉積速度分：一般鍍鎳快速鍍鎳第23頁/共160頁按鍍鎳沉積速度分：第23頁/共160頁183鎳和其它金屬的合金Ni-CoNi-SnNi-PNi-AuNi-AgNi-Pd第24頁/共160頁鎳和其它金屬的合金Ni-Co第24頁/共160頁184光半亮鍍鎳光亮鍍鎳鎳封閉（復合鍍鎳）高應力鎳高硫鎳黑鎳電鑄鎳常見的電鍍鎳溶液種類普通鍍鎳(暗鎳)緞面鎳第25頁/共160頁光半亮鍍鎳光亮鍍鎳鎳封閉（復合鍍鎳）高應力鎳高硫鎳黑鎳電185§6.3.2瓦特鍍鎳工藝特點電極反應工藝規(guī)范溶液的配制工藝維護第26頁/共160頁§6.3.2瓦特鍍鎳工藝特點第26頁/共160頁186一、工藝特點

瓦特鍍鎳使用硫酸鎳，少量氯化物和硼酸為基礎的溶液，用這種溶液鍍出的鎳鍍層結(jié)晶細致，易于拋光，韌性好，耐蝕性比亮鎳好，沉積速度高，鍍層脆性小，與鋼鐵基體結(jié)合力好。鍍液維護容易，操作簡便，對廠房和設備的腐蝕小。在這種溶液中加入添加劑可以直接鍍出半光亮或光亮鎳，溶液還具有相當好的整平能力，較少毛坯磨光和省去工序間拋光。第27頁/共160頁一、工藝特點瓦特鍍鎳使用硫酸鎳，少量氯化物和硼酸為基礎187二、電極反應陰極陽極Ni2++2e-NiNi-2e-Ni2+2H++2e-H22H2O-4e-4H++O2第28頁/共160頁二、電極反應陰極陽極Ni2++2e-NiNi-2188陽極材料陽極用可溶性鎳陽極防止鎳陽極鈍化加入一定量的氯化物鑄造鎳陽極軋制鎳陽極普通電解鎳板含硫電解鎳陽極第29頁/共160頁陽極材料陽極用可溶性鎳陽極鑄造鎳陽極軋制鎳陽極普通電解鎳板含189溶液的組成及操作條件瓦特型硫酸鎳/(g/L)250-300氯化鎳/(g/L)30-60氯化鈉/(g/L)硼酸/(g/L)35-40硫酸鈉/(g/L)硫酸鎂/(g/L)12烷基硫酸鈉/(g/L)0.05-0.1pH3-4溫度/℃45-60陰極電流密度/(A/dm2)1-2.5三、工藝規(guī)范：P120預鍍180-22010-1230-3520-3030-405-5.520-350.8-1.5第30頁/共160頁溶液的組成及操作條件瓦特型硫酸鎳/(g/L)250-300氯190硫酸鎳主鹽

氯化鎳或氯化鈉陽極活化劑硼酸pH緩沖劑硫酸鈉、硫酸鎂導電鹽12烷基硫酸鈉防針孔劑Ni(OH)2膠體第31頁/共160頁硫酸鎳主鹽氯化鎳或陽極活化劑硼酸pH緩沖劑硫酸191四、溶液配制氰化鈉溫水溶解1＋溫度<60度2

硫酸鎳氯化鎳或氯化鈉熱水溶解近沸水溶解硼酸加水至接近所需體積，溶液溫度保持40-50℃第32頁/共160頁四、溶液配制氰化鈉溫水溶解1＋溫度<60度2硫酸鎳熱水19230.1~1ml/L30%雙氧水1~3g/L活性炭60-65℃

攪拌2小時靜置過濾稀氫氧化鈉或稀硫酸調(diào)pH加添加劑第33頁/共160頁30.1~1ml/L30%雙氧水60-65℃攪拌2小193

添加劑的溶解方法

12烷基硫酸鈉用少量水將其調(diào)成糊狀，再加入100倍左右的沸水溶解，煮沸15-30分，澄清過濾，在不斷攪拌下加入鍍液香豆素用冰醋酸溶解或10倍的酒精溶解，然后用10倍乙醇質(zhì)量的熱水（80℃）稀釋，在不斷攪拌下加入鍍液第34頁/共160頁添加劑的溶解方法第34頁/共160頁194五、工藝維護種類溶解性殘渣鑄造鎳陽極溶解性好，但溶解不均勻多軋制鎳陽極溶解難，溶解均勻少電解鎳板溶解性居中，純度高較大陽極可使用電解鎳板或鑄造之后經(jīng)過滾軋的鎳板，也可使用電解鎳塊或活化鎳塊，用鎳塊時需要鈦藍，要用陽極套鎳陽極第35頁/共160頁五、工藝維護種類溶解性殘渣鑄造鎳陽極溶解性好，但溶解不均勻多195普通鍍鎳光亮鍍鎳半光亮鍍鎳多層鎳技術及其耐蝕性§6.3.3幾種典型的鍍鎳工藝規(guī)范第36頁/共160頁普通鍍鎳§6.3.3幾種典型的鍍鎳工藝規(guī)范第36頁/共1196硫酸鎳氯化鎳或氯化鈉硼酸硫酸鈉和硫酸鎂12烷基硫酸鈉1、普通鍍鎳：P122第37頁/共160頁硫酸鎳1、普通鍍鎳：P122第37頁/共160頁1972、光亮鍍鎳(含硫0.04~0.08%)：P130

添加劑光亮劑整平劑潤濕劑應力消除劑*除雜劑柔軟劑走位劑第38頁/共160頁2、光亮鍍鎳(含硫0.04~0.08%)：P130添加198溶液的組成及操作條件光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)250-300氯化鎳/(g/L)30-50硼酸/(g/L)35-40糖精/(g/L)0.8-1.01、4丁炔二醇/(g/L)0.4-0.5香豆素/(g/L)12烷基硫酸鈉/(g/L)0.8-0.12pH4.0-4.6溫度/℃40-50陰極電流密度/(A/dm2)1.5-3.0光亮鍍鎳工藝規(guī)范光亮鎳2250-30030-5035-400.6-1.00.3-0.50.1-0.20.08-0.123.8-4.545-552-4第39頁/共160頁溶液的組成及操作條件光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)250-300199鍍鎳光亮劑分類（1）第1類光亮劑（初級光亮劑）CSO2結(jié)構(gòu)特點—含有磺酰基，且鄰近磺酰基有不飽和碳鍵第40頁/共160頁鍍鎳光亮劑分類（1）第1類光亮劑（初級光亮劑）CSO200代表：糖精、苯磺酸、奈磺酸、對甲苯磺酰胺、磺酰亞胺、苯亞磺酸第41頁/共160頁代表：第41頁/共160頁201

作用：通過不飽和碳鏈吸附在陰極的生長點上，增大陰極極化；顯著減小晶粒尺寸，使鍍層出現(xiàn)一定程度的光亮性，但不能使鍍層全光亮。改善延展性，單獨使用，高電流密度區(qū)光亮，低電流密度光亮性差，當他與第2類光亮劑配合使用時，效果更好；用量較大1~10克/升，電解過程中，他們在陰極表面還原，成為硫化物進入鍍層，使鍍層含硫0.03~0.04%。第42頁/共160頁作用：第42頁/共160頁202（2）第2類光亮劑（次級光亮劑、發(fā)光劑）NO結(jié)構(gòu)特點—含有不飽和鍵COCCCCNNCN第43頁/共160頁（2）第2類光亮劑（次級光亮劑、發(fā)光劑）NO結(jié)構(gòu)特點203三氯乙醛吡啶或喹啉的季胺鹽可單獨適用

不可單獨適用整平作用添加甲醛代表：香豆素1、4－丁炔二醇及其衍生物甲醛第44頁/共160頁三氯乙醛可單獨適用不可單獨適用整平作用添加甲醛代表：第44204

作用：第2類光亮劑可獲得全光亮鍍層，明顯提高陰極極化，使陰極電位明顯負移，提高鍍液的分散能力、整平能力；但鍍層脆性增大，而且獲得光亮鍍層的范圍狹小，只有和第1類光亮劑配合使用，光亮范圍才能明顯擴大陰極分解，使鍍層含碳鍍層脆性增加濃度高時，容易使鍍層產(chǎn)生針孔第45頁/共160頁作用：第45頁/共160頁2051類＋2類光亮平整內(nèi)應力小延展性高寬的光亮整平電流密度范圍第46頁/共160頁1類＋2類光亮平整內(nèi)應力小寬的光亮整平電流密度范圍第46頁/206（3）輔助光亮劑結(jié)構(gòu)特點—既含有初級光亮劑的C—S基團，又含有次級光亮劑的C—C基團。第47頁/共160頁（3）輔助光亮劑結(jié)構(gòu)特點—既含有初級光亮劑的C—S基團，又含207

代表：烯丙基磺酸鈉、烯丙基磺酰銨、

乙烯基磺酸鈉、丙炔磺酸鈉、

苯亞磺酸鈉

硫脲衍生物、吡啶羥基丙烷磺酸鹽、ATP(一種白色或淡黃色的固體，由硫脲和磺內(nèi)酯的反應而得，它是一種含硫和含氮化合物，是鍍鎳溶液的深鍍劑和雜質(zhì)掩蔽劑)、ATPN(S-羧乙基異硫脲甜菜堿)、LCDA(一種淡黃色的含硫化合物，有極強的走位作用和低電流區(qū)的光亮作用)等。第48頁/共160頁代表：第48頁/共160頁208作用：使光亮整平作用加快，防止或減少針孔的形成，降低次級光亮劑的消耗量增加光亮鎳與半光亮鎳層層間電勢差，提高耐腐蝕性第49頁/共160頁作用：第49頁/共160頁209注意初級光亮劑與次級光亮劑都可導致鍍層變脆第50頁/共160頁注意初級光亮劑與次級光亮劑都可導致鍍層變脆第50頁/共160210四代光亮劑

以醛類，香豆素，對甲苯磺酰胺為代表以丁炔二醇，奈二磺酸，糖精為代表以丁炔二醇與環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷或環(huán)氧氯丙烷的縮合物和糖精組合為代表，其中也加入苯亞磺酸鈉和烯丙基磺酸鈉等一些輔助光亮劑以丙炔醇衍生物和吡啶的衍生物為代表，初級光亮劑除糖精外，還有性能更佳的含硫化合物1、2、3、4、第51頁/共160頁四代光亮劑以醛類，香豆素，對甲苯磺酰胺為代表1、2、32113、半光亮鍍鎳(含硫0.003~0.005%)：P131

半光亮鎳幾乎都是作兩層鎳或三層鎳的底層半光亮鎳的穩(wěn)定電勢>光亮鎳的穩(wěn)定電勢＊＊第52頁/共160頁3、半光亮鍍鎳(含硫0.003~0.005%)：P131212溶液的組成及操作條件半光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)240-280氯化鎳/(g/L)45-60硼酸/(g/L)30-40冰醋酸/(mL/L)1-31、4丁炔二醇/(g/L)0.2-0.3香豆素/(g/L)甲醛/(mL/L)12烷基硫酸鈉/(g/L)0.01-0.02pH4.0-4.5溫度/℃45-50陰極電流密度/(A/dm2)3-4半光亮鍍鎳工藝規(guī)范半光亮鎳2280-30030-4035-400.6-1.00.3-0.50.15-0.300.15-0.200.13.8-4.255-603-4冰醋酸的作用主要是抑制零件表面出現(xiàn)的點狀腐蝕，并使表面光澤均勻細致。第53頁/共160頁溶液的組成及操作條件半光亮鎳1硫酸鎳/(g/L)240-28213單層鎳：基體銅層鎳層鉻層＊＊4多層鎳技術及其耐蝕性孔隙率大內(nèi)應力大第54頁/共160頁單層鎳：基體銅層鎳層鉻層＊＊4多層鎳技術及其耐蝕性孔隙率大214大陰極小陽極普通組合鍍層容易出現(xiàn)直達基體金屬的黃色銹蝕物第55頁/共160頁大陰極小陽極普通組合鍍層容易出現(xiàn)直達基體金屬的黃色銹蝕物第5215多層鎳的組合形式多層鎳的耐蝕性多層鎳中不同鎳層的電鍍工藝第56頁/共160頁第56頁/共160頁216（1）多層鎳的組合形式電鍍兩層鎳：銅/半光亮鎳/亮鎳/鉻第57頁/共160頁（1）多層鎳的組合形式電鍍兩層鎳：第57頁/共160頁217兩層鎳：基體半光亮鎳層光亮鎳層鉻層＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃銅層含S量0.003~0.005%；穩(wěn)定電勢-60mV含S量0.04~0.08%；穩(wěn)定電勢-220mV第58頁/共160頁兩層鎳：基體半光亮鎳層光亮鎳層鉻層＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃銅層218注意：鍍層含硫量越高，穩(wěn)定電勢（腐蝕電勢）越低或者說：“鎳層的穩(wěn)定電位隨硫含量的增加而變負”。第59頁/共160頁注意：鍍層含硫量越高，穩(wěn)定電勢（腐蝕電勢）越低或者說：“鎳層219

對鐵基體來說，半光亮鎳與亮鎳間的厚度比例為4：1；對鋅鑄件基體來說，半光亮鎳與亮鎳間厚度比例為3：2；實際生產(chǎn)時，雙層鎳的總厚度一般為20-40微米，半亮鎳的厚度，通常是總鎳層厚度的60％-80％，雙層鎳表面鍍覆的光亮鉻層一般控制在0.25微米左右；防護性能取決于半光亮鎳與光亮鎳層之間的層間電勢差，電勢差>125毫伏，才能使腐蝕集中于亮鎳層橫向發(fā)展而保護鋼鐵基體，一般通過降低半光亮鎳層含硫量的方法來增大層間電勢差；電鍍雙層鎳注意事項：第60頁/共160頁電鍍雙層鎳注意事項：第60頁/共160頁220

為了保證兩層鎳間的結(jié)合力，在生產(chǎn)時，應注意以下幾點：(1)鍍液要定期進行凈化處理。這是因為鍍液中添加劑不均勻，有有機雜質(zhì)、金屬雜質(zhì)積累等因素，會助長鍍層表面鈍化或內(nèi)應力增大，所以會使鍍層結(jié)合力變壞。

(2)鍍鎳層表面在空氣中和水洗時容易鈍化使電鍍雙層鎳層間的結(jié)合力下降，故在兩次電鍍之間應盡量減少鍍件在空氣中停留時間，并簡化中間水洗過程，零件可直接從半光亮鎳槽進入亮鎳槽。第61頁/共160頁第61頁/共160頁221(3)零件在空中移送時要極力防止鎳層表面鈍化，應盡量使周圍操作環(huán)境凈化。(4)在自動線上鍍雙層鎳，在半光亮鎳進入亮鎳槽時，應帶電入槽，以防產(chǎn)生雙極性電極現(xiàn)象。手工操作時，在掛具進出槽時，應減小電流，這樣可減輕雙極性電極現(xiàn)象。

(5)絕對不能將含硫的鍍鎳初級光亮劑帶入半亮鎳槽中，否則會降低鎳層之間的電位差。第62頁/共160頁(3)零件在空中移送時要極力防止鎳層表面鈍化，應盡量使周圍操222+電鍍?nèi)龑渔嚕恒~/半光亮鎳/高硫鎳/亮鎳/鉻銅/半光亮鎳